Question

如图所示电路中，灯泡L标有“6V 1.5W”的字样，当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，电流表的示数为1.5A，且灯泡正常发光．已知R₁=6Ω，求：
（1）电源电压．
（2）电阻R₂．
（3）当开关S₂闭合，S₁、S₃断开时，灯泡的实际功率．

Answer 1

分析：分析电路结构，作出开关S₁、S₂、S₃都闭合与开关S₂闭合，S₁、S₃断开时的等效电路图；
（1）由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压是6V，额定功率是1.5W，当灯泡电压等于额定电压时，
灯泡正常发光，由电功率公式的变形公式可以求出灯泡正常发光时的电流．
（2）由并联电路特点可以求出通过电阻R₂的电流，然后由欧姆定律可以求出电阻阻值．
（3）由欧姆定律求出电路电流，然后由电功率公式求出灯泡的实际功率．

解答：解：（1）开关S₁、S₂、S₃都闭合时，等效电路图如图1所示，
此时灯泡正常发光，电压等于灯泡额定电压，则电源电压U=U_L=6V；
（2）∵P=UI，∴灯泡正常发光时的电流I_L=

PL

UL

=

1.5W

6V

0.25A，
如图1所示，通过电阻R₂的电流，I₂=I-I_L=1.5A-0.25A=1.25A，
∵I=

U

R

，∴R₂=

U

I2

=

6V

1.25A

=4.8Ω；
（3）∵I=

U

R

，∴灯泡电阻R_L=

UL

IL

=

6V

0.25A

=24Ω，
开关S₂闭合，S₁、S₃断开时，等效电路图如图2所示，
电路电流I′=

U

R1+RL

=

6V

6Ω+24Ω

=0.2A，
灯泡实际功率P_L实=I′²R_L=（0.2A）×24Ω=0.96W；
答：（1）电源电压是6V．
（2）电阻R₂是4.8Ω．
（3）当开关S₂闭合，S₁、S₃断开时，灯泡的实际功率是0.96W．

点评：本题考查了求电源电压、电阻阻值、灯泡实际功率等问题，分析清楚电路结构、作出等效电路图是正确解题的前提与关键，熟练应用电功率的变形公式电功率公式、欧姆定律即可正确解题．